为改善薄煤层采煤机装煤难题,课题组自主研发了将截割链和滚筒以复合的方式应用于薄煤层采煤机的截齿链式滚筒采煤机,以内侧臂和截割链传动组合的方式传递动力,在不改变滚筒本身几何轮廓基础上,以期提高采煤机的装煤效率。以截齿链为研究对象,采用理论分析、实验研究和有限元模拟相结合的方法,对截齿链截割煤岩的力学特性进行深入研究。基于理论力学分析方法,对截割链张力的计算得到其截割煤岩时的最大受力点位置;通过不同工况下的链节受力分析,建立截割链不同位置链节的受力模型;根据卡氏定理,找出链板耳座的危险截面,并对相应零部件进行强度校核计算。分别利用ABAQUS有限元仿真软件和多截齿参数可调式旋转截割实验台对截齿截割煤岩进行单因素煤岩截割实验,研究截齿三向载荷与轴向倾斜角θ的关系以及轴向倾斜角θ≠0°时截齿三向载荷与切向安装角β的关系,并将二者所得到的结果进行对比分析,进而为截齿链上镐型截齿的安装提供参考,并为后续的截齿链应力分布的仿真实验研究奠定基础。基于有限元理论,利用ABAQUS模拟软件建立了截齿链截割煤岩过程的仿真模型,得到了轴向倾斜角θ对截齿链应力分布的影响规律。仿真结果表明:链节最大屈服应力最大值随着轴向倾斜角θ的增加而增大,且在轴向倾斜角θ≥15°之后,屈服应力最大值呈线性增加,其位置全部都为齿座正面左上方;随着轴向倾斜角θ的增加,链节焊口最大屈服应力最大值变化较小,其出现的位置随机变化;随着轴向倾斜角θ的增加,链节焊口最大拉应力最大值随之增大,应力最大值出现的位置主要集中在齿座和链板焊接处正面右侧。研究成果为高效装煤的截齿链式采煤机工作机构设计提供参考依据,为实现个性化滚筒设计和整机受力分析奠定基础。